探析水利工程施工降水方案及优化方式

探析水利工程施工降水方案及优化方式

杨磊

天津雍阳水务集团有限公司，天津 301700

摘要：近年来，水利工程的基坑和建筑基坑工程表明，在基坑的降水工作中大部分是较为成功的，但仍有小部分或多或少存在问题并最终导致出现各类问题，所以，在施工过程中往往需要合理规划施工方案，做好施工降水工作。保持土体干燥，就是保障工程成功完成。分析影响降水工作质量的原因，总结降水工作的经验教训，对水利工程的不断进步与发展有着重要的意义。

关键词：水利工程；施工降水方案；优化方式

1水利工程施工降水方案简介

根据施工实际情况可以得到，一般水利工程的施工区域大多数都分布在距离水源较近的河道或者是低洼区，在这些地区渗透系数都较大，并且地下水位也较高。基坑是水利施工中必要的施工步骤，然而基坑施工往往要开挖十几米甚至数十米深，所以如何选择施工降水方案并且针对实际情况进行优化，是降水施工过程中必须要考虑的问题。根据当前水利工程施工总结的经验来说，在基坑施工降水中有效的方案有多种，施工时可以根据实际的施工环境和工程要求进行选择，一般常用的有三种：轻型井点降水、井排降水以及挖垅沟截渗降水。在实际施工过程中应该根据施工所在地的环境情况、水文条件以及地质条件等综合因素进行考虑，选择最为适合的方案。本文将介绍三种降水方案，轻型井点降水、井排降水与挖垅沟降水，在实际的工程施工时要根据现场实际情况综合全面因素，对比多种可行方案选择最适合的。

2水利工程降水施工步骤

首先，了解工程概况，只有了解水利工程的整体施工概况才能做到兼顾全局，设计和选择最为适合的方案，保证水利工程降水施工的质量。在接手一个项目时进行工程概况的统筹是第一步，也是最为基础和重要的一步，设置好地下混凝土箱涵，恰当选择何种结构，安排合适的管节。另外，还有进行工程勘测出地下表层土的成分组成，以及地下表层土之下的土壤成分，之后根据勘测的结果选择合理的施工降水方案。

第二，了解地质和水文条件。在了解地质条件时，要搜集当地的地质资料以及勘探资料，另外自己进行勘探也是必要的，勘探深度要达到要求，一般为50米左右，主要对工程区的地层进行勘探。另外对于水文条件，要考虑施工地区是农田灌溉这种季节性用水，还是向城市供水的常年性输水，根据实际情况作出判断选择。

第三，根据工程概况和勘探的数据进行分析与计算，以管井降水方案为例，首先进行井点系统的布置，根据箱涵一般段管身的尺寸确定基坑下口尺寸，之后进行井点管平面的布置、井点管埋设深度布置，另外要保证基坑在开挖时保证地下水位降低至开挖面半米以下。之后计算涌水量，确定抽水设备的选用。

第四，根据所选择的方案施工。

3降水施工方案的影响因素

3.1地质的复杂性

水利工程在施工的过程中，施工地点的水文地质复杂性对于水利施工的影响最大为了避免地下水位超过预期要求，要对施工地点的土壤的含水量相对较高，就必须对地下水进行详细测量，以免对水利施工造成影响。在水利工程施工的过程中，对基坑的要求较高，需要他的稳定性较强，而地质太复杂则会造成地下水位的不稳定，导致水利工程施工建筑的稳定性较差，所以，在施工的过程中，要对必须针对当地的地质条件做出合理评估，使后续的施工能够在稳定的基坑上稳定进行，以达到降水施工，使水利工程建筑能够稳定地进行施工，最终形成稳定的水利建筑。在施工之前，我们要对施工地质做出测量，全方面的了解该地的地质条件，可以根据当地的地质资料和勘探资料进行全面了解，但避免资料的陈旧导致地质稍有改变，所以应该自己也对当地的地质条件进行勘探，全面了解施工地点的地质条件。

3.2变形导致不稳定

刚刚提到了地质的复杂性会增加施工的难度，除此之外，其他性质也会影响整体的施工，例如坡度、斜坡的使用年限、斜坡的稳定程度等等，都会在一定程度上影响到降水施工。在进行施工的过程中，我们应该将所有可能会影响到施工的因素都考虑到，充分考虑斜坡的性质，针对斜坡的特殊性提出适合的施工方案，选择适合的地点进行边坡支护设计，针对不同类型的土壤进行选择，确定合适的边坡支护方式，应该充分考虑到边坡容易变形导致边坡不稳定的特性，根据变形失稳机理进行适当的调整，使管井降水从边坡渗出时，所排出的水能够及时桐乡处理的地点，从而使整个降水施工过程稳定性大大提高。

3.3人为计算因素

当我们在降水施工过程中保证了方案的合理选择，充分考虑地质的复杂性和变形失稳机理的因素后，我们还应该注重在计算过程中可能会出现的问题。在对降水施工过程中，严谨的计算也是我们在施工过程中应该密切值得关注的地方，自由严谨周密的计算，才能使我们对整个施工过程进行完整顺利的施工。在进行水利工程降水施工之前，施工人员应该对当地的地质的渗透度、地下水位、基坑合适的深度、开挖的深度都有严密的计算，确保在整个施工过程中施工方法能够顺利的进行。但如果出现了施工地点的土壤层数较多导致无法确定土壤的渗透度时，应该根据采样多层土壤的渗透度系数取平均值进行计算，从而加强降水施工工程的稳定性。

4水利工程降水方案的应用与优化

4.1轻型井点降水

在水利工程施工地点土质复杂。土壤水分含量大以及地下水位相对较高的情况下，一般会选择轻型井点降水方案。该类施工方式更加满足渗透系数较大的粉砂壤土基坑施工需求，也可以被应用于井排降水方案效果欠佳的基坑中，取得的效果相对可观。和他类降水施工方案相比较，轻型井点降水方案的优势体现在以下几方面：①对基坑土质没有提出极高标准；②对基坑周围的地下水封闭性良好；③在安设期间只需考虑支管管距、深度。在支管安设合理性有所保障的情况下，降水施工质量一般会很高。尽管如此，轻型井点降水施工方案应用期间还存在一定缺陷，例如施工工序相对繁杂，施工技术含量高以及成本相对较大等。

4.2井排降水

通常情况下，中小型的水利工程或基坑宽度＜150m会应用井排降水方案，适用于该种方案的水利工程地基土质一般是熟土，可能是含量适中的砂壤土，也可能是亚熟土，降水效果也比较显著。井排降水方式体现在：以井点间距相对较大；②可实现集中排水；③施工工序相对简单；④和轻型井点降水方案相比较，施工成本相对低廉等方面上。但是该类施工方案对地质提出相对较高的标准，并且通常要和明排协同发挥排水作用。

4.3挖垅沟降水

该种施工方案多数被应用在南方多雨降水量大，在大型工程中或地下水位埋深较深，因此地下水补给量不足，故此会应用挖垅沟降水的方案，还可能会在土壤渗透系数较小的亚熟土或熟土的北方少雨区域施工中应用。该种施工方案的优势体现在：①在本文提及的降水方案中挖垅沟降水方案应用期间费用耗费量最低；②施工工序较为简单；③对基坑的大小以及水文地质条件没有提出苛刻要求了；④在施工期间可以结合现实工程变化科学整改施工进度；⑤可把地下水与地表积水整合为一，构建同步排降的模式。缺点：①和以上两类施工方案相比较，其对基坑周围的地下水拦截的深度受到阻挠，为了实现有效降低基坑的地下水位的目标，基坑施工与疏通挖深两项施工作业应同步运行。

5结束语

水利工程是国民建设的基础工程，随着经济发展速度的不断加快，水利工程的技术水平也得到了较大的提升，在实际施工过程中水利工程的施工环境都较为复杂，通常都是在高地下水位环境下，所以降水方案的应用就显得极为重要。水利工程的施工方案包含了解工程概况、了解地质和水文条件以及勘探施工场地地质和水文条件等步骤，根据实际中的具体施工情况选择恰当降水方案是水利工程中施工的重点内容。

参考文献：

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[2]任丽维.水利工程施工降水方案的应用与优化[J].工程科技，2016,28:198.

[3]李硕.水利工程施工降水方案浅析[J].科技创新，2015,7:32-47.